瘦素(leptin)作为肥胖基因(ob)的表达产物,在机体的生命活动中发挥多种多样的生理功能,尤其是在调节机体能量稳态方面起着重要作用。因其与肥胖症和糖尿病的发病联系紧密,因此对于哺乳动物中leptin通过调节能量代谢来维持机体能量稳态的生理功能研究尤为广泛。而水生动物鱼类是变温动物,其机体代谢与恒温的哺乳动物有很多不同之处,因此对于leptin在鱼类中是如何调节机体能量稳态的研究更加重要。1.幼龄草鱼对高脂、低脂饲料的代谢适应草鱼(Ctenopharyngodon idellus)是一种典型的草食性鱼类,在我国水产鱼类中与青鱼、鲢鱼和鳙鱼并称为“四大家鱼”,草鱼既可以在自然水体中摄食水草,又可以在养殖环境中摄食人工饲料,是养殖鱼类中具有潜在高饲料转化效率的优良品种。为了探讨幼龄草鱼对于高脂饲料和低脂饲料摄入后的代谢适应策略。本研究通过设置不同脂肪水平饲料(脂肪梯度由低到高依次为9.3 g/kg、48.7 g/kg和107.9 g/kg)的等氮饲料,以幼龄草鱼为研究对象,进行为期8周的人工饲料养殖试验。养殖试验结束后检测幼龄草鱼生长指标、体脂分布、血液生化指标并分析糖代谢、脂代谢、食欲调控因子相关基因mRNA表达水平变化。结果显示,与最适脂肪饲料组(Medium-lipid,ML)相比,摄食低脂(Low-lipid,LL)或高脂(High-lipid,HL)饲料的草鱼具有较低的生长率和摄食量。随着草鱼摄入脂肪的增加,高脂饲料组血清中甘油三酯(Triglyceride,TG)含量和全鱼总脂肪含量显著增加(P<0.05)。基因表达数据显示,与最适脂肪饲料组相比,低脂饲料组草鱼肝脏中葡萄糖激酶(Glucokinase,gk)和丙酮酸激酶(Pyruvate kinase,pk)的基因表达量显著升高(P<0.05),乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,acc)和脂肪酸合酶(Fatty acid synthase,fas)的基因表达量显著升高(P<0.05),肉碱脂酰转移酶(Carnitine palmityltransferase-1,cpt1)的基因表达量显著下降(P<0.05);在高脂饲料组,草鱼肝脏中acc和fas的基因表达水平显著下降(P<0.05),同时葡萄糖-6-磷酸激酶(Glucose-6-phosphatease,g6pase),磷酸烯醇式丙酮酸激酶(Phosphoenolpyruvate carboxykinase,pepck)和过氧化物酶体增殖物激活受体α(Peroxidase body growth activated receptorα,pparα)的基因表达量显著升高(P<0.05)。此外,在本研究中,随着饲料脂肪水平的增加,草鱼抑食欲因子leptin的相对表达量在高脂饲料组显著上调(P<0.05)。这表明脂肪酸的β-氧化诱导的脂肪酸增加或者糖异生途径引起的血糖升高可能通过增加leptin基因相对表达量来降低食欲。这项研究可为鱼类摄入脂肪后的系统性代谢适应机制提供参考。2.鳜鱼leptin功能初步探究鳜鱼(Siniperca chuatsi)是一种特产于我国的底栖肉食性凶猛鱼类,地理分布范围非常广泛,因其规格大,生长快,肉味鲜,在我国是一种重要的淡水养殖经济鱼类。但其食性特殊,出膜后开口摄食便只摄食活饵,即是肉食性鱼类的典型代表,又具有其食性的特殊性,哺乳动物leptin基因是单拷贝的,但水生动物鱼类中的一些物种具有两个亚型的leptin基因,本实验室也从鳜鱼中克隆到了leptinA和leptinB。为了探索鳜鱼leptin的生理功能,本研究检测了餐后与短期禁食处理鳜鱼脑中和肝脏的leptin基因相对表达情况。鳜鱼在摄食后,脑中leptinA和leptinB基因表达量均随时间变化显著上升(P<0.05);短期饥饿处理后,脑中leptinA和leptinB表达量则表现为显著下调(P<0.05)。这表明鳜鱼leptin可能在饥饿期间的神经内分泌系统中发挥生理功能。摄食后鳜鱼肝脏中leptinA相对表达量持久而显著的升高(P<0.05)支持了leptin与摄食之间存在着联系。这些结果说明鳜鱼leptinA在肉食性鱼类调节能量稳态中发挥重要的作用,而leptinB在中枢神经系统对于能量稳态的调控作用更加敏感。